本發(fā)明屬于土壤改良
技術領域：
，涉及一種玉米秸稈全量就地還田的方法，該方法將玉米秸稈腐熟還田，腐熟速度快，方法易行，操作簡便。
背景技術：
：中國農(nóng)民對作物秸稈的利用有悠久的歷史，只是由于從前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低、產(chǎn)量低，秸稈數(shù)量少，秸稈除少量用于墊圈、喂養(yǎng)牲畜，部分用于堆漚肥外，大部分都作燃料燒掉了。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，中國自20世紀80年代以來，糧食產(chǎn)量大幅提高，秸稈數(shù)量也多，加之省柴節(jié)煤技術的推廣，燒煤和使用液化氣的普及，使農(nóng)村中有大量富余秸稈。同時科學技術的進步，農(nóng)業(yè)機械化水平的提高，使秸稈的利用由原來的堆漚肥轉變?yōu)榻斩捴苯舆€田，在經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，秸稈低效不清潔的直接燃燒利用方式已不適應農(nóng)民生活水平提高的需要。玉米秸稈資源的合理利用越來越為人們所關注，玉米單產(chǎn)水平在不斷提高，使剩余的玉米秸稈也越來越多。與此同時，由于玉米秸稈缺乏簡便有效的利用方法，廣大農(nóng)民為了節(jié)約勞動力和搶農(nóng)時，往往采用在田間直接焚燒的辦法來處理多余的玉米秸稈，這不僅會造成玉米秸稈養(yǎng)分資源的嚴重浪費，而且玉米秸稈在焚燒過程中所產(chǎn)生的眾多有毒氣體以及大量煙霧也將會對人們的正常生產(chǎn)活動產(chǎn)生巨大的負面影響。玉米秸稈中含有珍貴而平衡的細胞內(nèi)含物，包括有機質，c，n，p，k以及各種微量元素，它更提供土壤保水性、排水性及空隙度等物理性條件，這些營養(yǎng)及環(huán)境條件更形成利于土壤微生物繁衍滋生的“有機溫床”，因而改善了土壤的生物性。如果任其爛在地里自然發(fā)展而不加合理調控的話，會產(chǎn)生很強的負面效應，微生物的大量繁殖將造成対作物的“搶氮現(xiàn)象”而顯現(xiàn)黃化緩長現(xiàn)象，更嚴重的是秸稈在非好氧菌優(yōu)勢的情況下，作物幼根將受到硫化氫、氨氣或甲硫醇等有害物質的侵害而萎黃。秸稈作為肥料利用，主要是秸稈直接粉碎還田，秸稈還田后可使作物吸收的大部分營養(yǎng)元素歸還給土壤，增加土壤有機質，對維持土壤養(yǎng)分平衡起到積極作用，同時還可以改善土壤團粒結構和理化性狀，增加土壤肥力，增加作物產(chǎn)量，節(jié)約化肥用量，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，自20世紀80年代以來，糧食產(chǎn)量大幅提高，秸稈數(shù)量也迅速增多，加之農(nóng)村中省柴節(jié)煤技術的推廣，以及燒煤和液化氣的普及，使農(nóng)村中有大量剩余的秸稈。面對逐年增加的秸稈，目前還沒有特別有效的利用方法。所以，突破北方地區(qū)不良氣候的條件下，秸稈大規(guī)模、快速腐熟還田技術瓶頸是實現(xiàn)我國北方地區(qū)秸稈利用亟待解決的問題。選育和利用作物秸稈高效降解微生物菌株，研發(fā)高效降解菌劑，建立作物秸稈田間原位生物轉化還田技術，通過腐解使之轉化為植物所需營養(yǎng)，從而改善土壤結構，成為目前生物肥料的研究熱點。本領域有關秸稈腐熟還田的微生物菌劑的產(chǎn)品非很少，尚未形成體系，更沒有穩(wěn)定高效秸稈快速降解菌群的生產(chǎn)使用。目前分離的具有纖維素降解能力的細菌較多，其中屬于革蘭氏陽性菌屬(g+)的有噬纖維菌(cytophaga)，熱桿菌屬(caldibacillus)，芽孢桿菌屬(bacillus)，生孢嗜纖維菌(sporacytophga)等；屬于革蘭氏陰性菌屬(g-)的有假單孢菌屬(pseudomonas)，歐文氏菌屬(erwinia)，纖維單孢菌屬(cellulomonas)，鐮狀纖維菌屬(cellfacicula)等。發(fā)酵菌劑中，以嗜熱的纖維素分解菌為數(shù)較多，而常溫(低溫)發(fā)酵的分解纖維素、木質素、蠟質的微生物菌株或菌群的研究遠遠落后于生產(chǎn)需要。如何才能有效解決了兩季作物之間，因秸稈全量就地還田而造成的茬口緊，下茬作物扦插播種困難，幼苗與秸稈腐熟搶氮發(fā)黃苗弱等問題，使得秸稈連年連茬，全量就地還田為本領域迫切需要解決的技術問題。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術在玉米秸稈降解過程中，因為玉米秸稈c/n高，在自然狀態(tài)下難以被微生物分解，以及北方地區(qū)氣溫較低，玉米秸稈分解困難，從而導致玉米秸稈還田后在土壤中被分解轉化的周期長，難以作為當季作物肥源的問題。提供一種秸稈連年連茬，全量就地還田的方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種有效處理農(nóng)作物秸稈的生物制劑，其使用本發(fā)明的秸稈發(fā)酵制劑發(fā)酵秸稈，得到有機肥料，腐熟還田。本發(fā)明的秸稈發(fā)酵菌劑，各菌種之間合理配伍，共生協(xié)調，互不拮抗，其制備方法簡便，方法易行，由于在處理的過程中物料得到徹底腐熟，產(chǎn)生大量功能微生物以及多種代謝產(chǎn)物如植物激素、抗生素等，從而刺激作物生長發(fā)育，提高土壤養(yǎng)分，改良土壤結構，提高化肥利用率，其操作簡便，利于生產(chǎn)。本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的：一種玉米秸稈全量就地還田的方法，步驟如下：（1）玉米收獲后收集秸稈，趁青粉碎成10-20cm的段狀；（2）在收獲后的玉米地挖窖，所述窖的長2-3m、寬2-3m、深1-2m，挖出的土備用；（3）將步驟（1）處理的秸稈碼放入窖中，生物制劑提前24小時加10倍重量水稀釋（有利于恢復和增強菌種的活力與活性，提高腐熟劑腐化秸稈的效率）獲得稀釋活化液，按照秸稈重量的25-30%添加稀釋活化液，混合均勻后，常溫下發(fā)酵，發(fā)酵過程中檢測發(fā)酵物溫度，當溫度升至60℃以上時，將混合物料翻堆，此后每隔一天翻堆一次，并檢測物料的含水率，當含水率≤25％時結束發(fā)酵，得到好氧發(fā)酵產(chǎn)物；（4）按照好氧發(fā)酵產(chǎn)物：畜禽糞便：草木灰重量比10:3:1的比例添加畜禽糞便與草木灰，混合均勻后覆蓋備用土，發(fā)酵10d，獲得秸稈發(fā)酵的有機肥料，直接用于還田。所述玉米秸稈有機肥料從窖中挖出還田，按照300kg/畝的施用量將玉米秸稈有機肥均勻撒施在田間作為基肥使用，撒施完畢后對田塊進行翻耕即可。所述生物制劑為：按照復合菌劑和輔料按照1-2：3-5比例制備；所述復合菌劑為發(fā)酵噬纖維菌、糞產(chǎn)堿桿菌、脫氮副球菌、短小芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、放線菌按照體積比5:4:2:6:1:3的體積比混合。所述發(fā)酵噬纖維菌為發(fā)酵噬纖維菌（cytophagafermentans）atcc19072；所述糞產(chǎn)堿桿菌為糞產(chǎn)堿桿菌（alcaligenesfaecalis）atcc31555；所述脫氮副球菌為(paracoccusdenitrificans)atcc13543；所述短小芽孢桿菌為(bacilluspumilus)atcc27142；所述黃孢原毛平革菌為（phanerochaetechrysosporium）atcc34541；所述放線菌為（actinomycesbovis）atcc13684。所述復合菌劑的制備方法如下：將發(fā)酵噬纖維菌、糞產(chǎn)堿桿菌、脫氮副球菌、短小芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、放線菌分別培養(yǎng)至濃度為1×108個/ml的菌液，然后按照5:4:2:6:1:3的體積比混合，即得；所述輔料為：凹凸棒土、草炭土按照重量比1:3重量比制備；所述畜禽糞便選自雞糞、鴨糞、豬糞、牛糞等。本發(fā)明所述菌種均美國模式培養(yǎng)物集存庫（atcc）等商業(yè)途徑購買得到。本發(fā)明所述的菌種均可通過常規(guī)的培養(yǎng)方法得到所需濃度的菌液，限于篇幅，并不一一贅述。本發(fā)明在對秸稈進行粉碎時，趁青粉碎，可以減少秸稈內(nèi)糖分損失，對加快秸稈腐解，增加土壤養(yǎng)分有重要作用；秸稈中富含多種養(yǎng)分，還含有各種微量元素，經(jīng)過發(fā)酵后能夠給土壤中微生物提供足夠的養(yǎng)分，還能蓄積用于植物生長所需的養(yǎng)分；本發(fā)明提供的生物制劑能夠在低溫條件下15℃加快秸稈快速還田，該菌劑微生物間具有良好的協(xié)同效應；對難以降解的玉米、水稻等秸稈具有高效的降解性能，尤其是在低溫條件下；適應外界環(huán)境能力強；該菌劑主要應用于農(nóng)業(yè)種植中作物秸稈腐熟還田，將其轉化為高效、安全、環(huán)保的生物有機肥?？稍谝恢茏笥覍⑻镩g秸稈迅速腐熟，相對于現(xiàn)有技術的菌劑大大減少了腐熟時間，解決了農(nóng)作物秸稈還田中存在腐熟慢、還田難的問題，提高了土壤有機質含量，起到了“用地養(yǎng)地”的作用，破解了長期以來在秸稈還田問題上政府鼓勵、農(nóng)民懈怠的困局。本發(fā)明所述的微生物種類搭配合理，通過幾種不同菌種的協(xié)同作用，互補性強，在使用后復合菌劑能夠迅速的繁殖，形成優(yōu)勢種群，并能夠迅速升溫，促進秸稈的分解，且堆腐后有機質等養(yǎng)分含量高；能夠利用優(yōu)勢菌破壞秸稈的細胞結構，有效促進淀粉、蛋白質、纖維素、木質素等有效成分的溶出，從而使大部分難降解的蛋白質、纖維素、木質素等氧化分解，以減輕后續(xù)降解的壓力，且，產(chǎn)生60℃以上的高溫來加快玉米秸稈降解的速度，克服了北方氣溫較低導致的秸稈分解轉化周期長的問題；本申請在發(fā)酵過程中加入畜禽糞便作為秸稈降解促進劑，加速了玉米秸稈的腐爛，有利于降解周期的縮短，且能使制備出的秸稈有機肥中氮、磷、鉀元素含量高，有利于進一步提高土壤肥力。具體實施方式實施例1：一種玉米秸稈全量就地還田的方法，步驟如下：（1）玉米收獲后收集秸稈，趁青粉碎成10cm的段狀；（2）在收獲后的玉米地挖窖，所述窖的長2m、寬2m、深1m，挖出的土備用；（3）將步驟（1）處理的秸稈碼放入窖中，生物制劑提前24小時加10倍重量水稀釋（有利于恢復和增強菌種的活力與活性，提高腐熟劑腐化秸稈的效率）獲得稀釋活化液，按照秸稈重量的25%添加稀釋活化液，混合均勻后，常溫下發(fā)酵，發(fā)酵過程中檢測發(fā)酵物溫度，當溫度升至60℃以上時，將混合物料翻堆，此后每隔一天翻堆一次，并檢測物料的含水率，當含水率≤25％時結束發(fā)酵，得到好氧發(fā)酵產(chǎn)物；（4）按照好氧發(fā)酵產(chǎn)物：畜禽糞便：草木灰重量比10:3:1的比例添加畜禽糞便與草木灰，混合均勻后覆蓋備用土，發(fā)酵10d，獲得秸稈發(fā)酵的有機肥料，直接用于還田。所述玉米秸稈有機肥料從窖中挖出還田，按照300kg/畝的施用量將玉米秸稈有機肥均勻撒施在田間作為基肥使用，撒施完畢后對田塊進行翻耕即可。所述生物制劑為：按照復合菌劑和輔料按照1：3比例制備；所述復合菌劑為發(fā)酵噬纖維菌、糞產(chǎn)堿桿菌、脫氮副球菌、短小芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、放線菌按照體積比5:4:2:6:1:3的體積比混合。所述發(fā)酵噬纖維菌具體可以為發(fā)酵噬纖維菌（cytophagafermentans）菌株保藏編號為atcc19072；所述糞產(chǎn)堿桿菌為糞產(chǎn)堿桿菌（alcaligenesfaecalis）atcc31555；所述脫氮副球菌為(paracoccusdenitrificans)atcc13543；所述短小芽孢桿菌為(bacilluspumilus)atcc27142；所述黃孢原毛平革菌為（phanerochaetechrysosporium）atcc34541；所述放線菌為（actinomycesbovis）atcc13684。所述復合菌劑的制備方法如下：將發(fā)酵噬纖維菌、糞產(chǎn)堿桿菌、脫氮副球菌、短小芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、放線菌分別培養(yǎng)至濃度為1×108個/ml的菌液，然后按照5:4:2:6:1:3的體積比混合，即得；所述輔料為：凹凸棒土、草炭土按照重量比1:3重量比制備；所述畜禽糞便為豬糞。將所述玉米秸稈有機肥從窖中挖出還田，按照300kg/畝的施用量將玉米秸稈有機肥均勻撒施在田間作為基肥使用，撒施完畢后對田塊進行翻耕即可。實施例2：一種秸稈全量就地還田的方法，步驟如下：（1）玉米收獲后收集秸稈，趁青粉碎成20cm的段狀；（2）在收獲后的玉米地挖窖，所述窖的長3m、寬3m、深2m，挖出的土備用；（3）將步驟（1）處理的秸稈碼放入窖中，生物制劑提前24小時加10倍水稀釋（有利于恢復和增強菌種的活力與活性，提高腐熟劑腐化秸稈的效率）獲得稀釋活化液，按照秸稈重量的30%添加稀釋活化液，混合均勻后，常溫下發(fā)酵，發(fā)酵過程中檢測發(fā)酵物溫度，當溫度升至60℃以上時，將混合物料翻堆，此后每隔一天翻堆一次，并檢測物料的含水率，當含水率≤25％時結束發(fā)酵，得到好氧發(fā)酵產(chǎn)物；（4）按照好氧發(fā)酵產(chǎn)物：畜禽糞便：草木灰重量比10:3:1的比例添加畜禽糞便與草木灰，混合均勻后覆蓋備用土，發(fā)酵10d，獲得秸稈發(fā)酵的有機肥料，直接用于還田。所述玉米秸稈有機肥料從窖中挖出還田，按照300kg/畝的施用量將玉米秸稈有機肥均勻撒施在田間作為基肥使用，撒施完畢后對田塊進行翻耕即可。所述生物制劑為：按照復合菌劑和輔料按照2：5比例制備；所述復合菌劑為發(fā)酵噬纖維菌、糞產(chǎn)堿桿菌、脫氮副球菌、短小芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、放線菌按照體積比5:4:2:6:1:3的體積比混合。所述發(fā)酵噬纖維菌具體可以為發(fā)酵噬纖維菌（cytophagafermentans）菌株保藏編號為atcc19072；所述糞產(chǎn)堿桿菌為糞產(chǎn)堿桿菌（alcaligenesfaecalis）atcc31555；所述脫氮副球菌為(paracoccusdenitrificans)atcc13543；所述短小芽孢桿菌為(bacilluspumilus)atcc27142；所述黃孢原毛平革菌為（phanerochaetechrysosporium）atcc34541；所述放線菌為（actinomycesbovis）atcc13684。所述復合菌劑的制備方法如下：將發(fā)酵噬纖維菌、糞產(chǎn)堿桿菌、脫氮副球菌、短小芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、放線菌分別培養(yǎng)至濃度為1×108個/ml的菌液，然后按照5:4:2:6:1:3的體積比混合，即得；所述輔料為：凹凸棒土、草炭土按照重量比1:3重量比制備；所述畜禽糞便為豬糞。將所述玉米秸稈有機肥從窖中挖出還田，按照300kg/畝的施用量將玉米秸稈有機肥均勻撒施在田間作為基肥使用，撒施完畢后對田塊進行翻耕即可。實施例3：農(nóng)作物秸稈還田對耕層土壤的影響采用實施例1-2的玉米秸稈還田方法提高土壤肥力，其中，玉米秸稈機械還田時玉米秸稈的施用量為300kg/畝，分別采集試驗前以及試驗1年后的耕層土壤，分析其基本的理化數(shù)值，具體結果見表1：表1秸稈還田方式對土壤的影響有機質（g/kg）全氮（g/kg）磷（g/kg）鉀（g/kg）容重（g/cm3）總孔隙度（%）土壤基底值17.311.3518.1221.351.4240.25玉米秸稈機械還田18.271.4718.3234.231.3741.38實施例124.712.6630.12291.351.1444.27實施例225.232.7128.93287.621.1343.76從表1可以看出，采用實施例1-2的玉米秸稈還田方法后，土壤的理化性質得到了很大的改變，不僅土壤中營養(yǎng)元素的含量大量增加，肥力大大提高，而且還降低了土壤容重，增加了土壤孔隙度。而采用玉米秸稈采用機械還田的方式，秸稈腐爛后土壤中氮元素、磷元素增量相對于實施例1和實施例來說均較小，這是因為玉米秸稈中含有的氮磷元素較低，而且氮磷元素還要受土壤環(huán)境(空氣、溫度、水分、微生物活動)以及作物活力與呼吸強度的影響，含量會進一步降低，為了維持作物生長，一般需要另外施加復合肥，而實施例1和實施例2在發(fā)酵的時候就補充了氮、磷、鉀元素，維持微生物正常生長，并且剩余的大量氮、磷、鉀元素還會遺留在發(fā)酵得到的秸稈有機肥中，還田后能夠滿足土壤微生物和作物生長的需要。實施例4本申請生物制劑成分之間協(xié)同作用將實施例1制得的生物制劑作為實驗組；對照一組：不添加發(fā)酵噬纖維菌，其余同實施例1；對照二組：不添加糞產(chǎn)堿桿菌，其余同實施例1；對照三組：不添加脫氮副球菌，其余同實施例1；對照四組：不添加短小芽孢桿菌，其余同實施例1；對照五組：不添加黃孢原毛平革菌，其余同實施例1；對照六組：不添加放線菌，其余同實施例1.空白對照組：不添加生物制劑，僅添加水的空白對照組，總共8個組，2次重復實驗。取鮮秸稈進行截取，保證每組實驗用的秸稈相當，保持施水量、溫度、濕度、陽光日照條件一致，其他條件也基本相同。分別將八個組的生物制劑（空白組僅水）提前24小時加10倍水稀釋獲得稀釋活化液，按照秸稈重量的20%添加稀釋活化液，將所有實驗組置于相同環(huán)境并每天定時測量溫度、濕度變化，以及秸稈的腐熟程度。分解率的計算公式為：腐蝕率(份)＝(腐熟后秸稈的重量/進行腐熟前秸稈的重量)×100％在同時發(fā)酵腐熟7天后，從顏色、手感及抗拉力方面比較八個試驗組中的秸稈的分解變化情況參見表2；表2秸稈腐熟對比試驗實施例1對照一對照二對照三對照四對照五對照六空白對照顏色深灰銹色褐銹色褐銹色灰色灰色暗青暗青無明顯變化手感很軟稍軟軟稍軟稍軟稍軟稍軟硬氣味很臭微腐臭微腐微腐微腐微腐無明顯變化腐蝕率61%32%39%29%31%25%27%10%實施例5直接腐熟還田對作物產(chǎn)量的影響。選取前茬為玉米的地塊，將地塊平均分成三等份，在其他耕種條件相同的情況下，做以下三種處理：試驗1組：將前茬玉米腐熟還田，采用實施例1的方法，將玉米秸稈全量就地還田，然后種植小麥，在小麥生長的過程中不再施加其它肥料；試驗2組：將前茬玉米腐熟還田，采用實施例2的方法，將玉米秸稈全量就地還田，然后種植小麥，在小麥生長的過程中不再施加其它肥料；對照組：前茬玉米然后種植小麥，小麥生長過程中按照常規(guī)用量施用15-15-15氮磷鉀三元復合肥；三種處理情況下，各地塊的水稻畝產(chǎn)情況如表3所示。表3各地塊小麥畝產(chǎn)情況面積（畝）產(chǎn)量（kg/畝）試驗1組2.6617.3試驗2組3.3595.4對照組2547.7由上表可以看出，將玉米秸稈直接腐熟還田后，在后茬作物不施加肥料的同時，小麥仍然較之常規(guī)對照組分別增產(chǎn)12.7%和8.7%，由此可見，本發(fā)明的玉米秸稈還田方法能夠改善土壤理化性質，提高土壤肥力，進而提高作物產(chǎn)量。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方式對本案作了詳盡的說明，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所作的修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。當前第1頁12